本技术涉及电气和新能源,具体而言,涉及一种基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法。
背景技术:
1、随着新能源技术的发展,现有技术中越来越多地选择以分布式光伏为主的新能源的接入配电网,从而实现减缓化石能源对环境保护带来的压力,打造一种能源绿色化、电力低碳化的供电模式的目的,随着分布式光伏能源大量接入配电网,如何安全、有序地接入光伏能源成为提升电网稳定性的一大难题。
2、分布式光伏能源的接入改变了配电网的网络形式,将配电网的网络结构从无源更新为有源,从而改变了配电网中线路潮流和节点电压的计算方式,而现有技术中无序的光伏能源接入策略会导致配电网产生线路损耗和电压偏差,造成配电网中出现电压越限、潮流越限的问题,甚至进一步造成配电网发生连锁故障和电力系统崩溃的严重后果,从而导致配电网运行稳定性低的技术问题。
3、针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本技术提供了一种基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法,以至少解决现有技术中在将光伏能源接入至配电网后产生了线路损耗和电压偏差,所导致的配电网运行稳定性低的技术问题。
2、根据本技术的一个方面,提供了一种基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法,包括:依据目标电网的电网参数和光伏能源参数确定l个目标函数,其中,目标电网为接入光伏能源的配电网,l为正整数,l个目标函数至少用于确定目标电网的最小线路有功损耗、最小电压偏差、最大光伏消纳率以及最小光伏消纳成本;获取目标电网的约束信息,其中,约束信息至少包括目标电网的潮流幅值约束条件、电压幅值约束条件以及光伏容量约束条件;依据l个目标函数和约束信息,结合小生境粒子群算法确定x个解集合,其中,x为正整数,x个解集合中的每个解集合用于表征一种将光伏能源接入目标电网的策略;将x个解集合中的能力等级最高的解集合作为目标解集合,并且依据目标解集合确定光伏能源在目标电网中实际的接入位置和接入容量,其中,能力等级用于表征目标电网对光伏能源的承载能力。
3、可选地,电网参数至少包括目标电网中的负荷节点总数量、线路电导值、储能成本系数、储能设备的预设最大容量、每个负荷节点对应的预设最大电压值、预设最小电压值以及额定电压,光伏能源参数至少包括光伏能源的最大光伏接入容量和光伏消纳成本系数,其中,储能设备至少用于存储目标电网中多余的光伏电量。
4、可选地,在依据目标电网的电网参数和光伏能源参数确定l个目标函数的过程中,基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法还包括:依据负荷节点总数量、线路电导值、每个负荷节点对应的实际电压以及预设时间周期确定第一目标函数,其中,第一目标函数用于确定最小线路有功损耗;依据预设时间周期、每个负荷节点对应的实际电压和额定电压确定第二目标函数,其中,第二目标函数用于确定每个负荷节点对应的最小电压偏差;依据预设时间周期和最大光伏接入容量确定第三目标函数,其中,第三目标函数用于确定最大光伏消纳率;依据预设时间周期、储能成本系数、每个负荷节点对应的储能有功功率以及光伏消纳成本系数确定第四目标函数,其中,第四目标函数用于确定最小光伏消纳成本。
5、可选地,在依据l个目标函数和约束信息,结合小生境粒子群算法确定x个解集合的过程中,基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法还包括:对粒子群中的每个粒子的位置和速度进行初始化,其中,每个粒子用于表征一组电网参数对应的取值和光伏能源参数对应的取值,每个粒子的速度用于确定该粒子的位置更新的方向和距离;依据每个粒子的种群共享度和位置的初始值、l个目标函数、约束信息确定该粒子的适应值,其中,每个粒子的种群共享度用于表征在对应的小生境种群中该粒子与相邻粒子之间的资源竞争关系,每个粒子的适应值用于表征该粒子在对应的小生境种群中的拥挤距离;依据每个粒子的适应值对粒子群进行迭代更新;依据最后一次更新得到的粒子群确定x个解集合。
6、可选地,在依据每个粒子的适应值对粒子群进行迭代更新的过程中,基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法还包括:依据每个粒子的支配关系对该粒子对应的个体最优粒子进行更新;依据每个粒子的适应值对粒子群对应的全局最优粒子进行更新;依据个体最优粒子、全局最优粒子、惯性因子以及加速因子对粒子群中的每个粒子的位置和速度进行迭代更新。
7、可选地,在依据最后一次更新得到的粒子群确定x个解集合的过程中,基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法还包括:依据最后一次更新后的粒子群和最后一次更新前的粒子群生成混合粒子群;对混合粒子群中的每个粒子进行排序,得到排序结果;将排序结果中的排名为前x位的粒子作为x个解集合。
8、可选地,在将x个解集合中的能力等级最高的解集合作为目标解集合之前,基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法还包括:获取x个解集合中的每个解集合对应的y个评估指标,其中,y为正整数,y个评估指标用于确定目标电网的电压特性、潮流特性以及光伏并网特性;获取每个解集合对应的每个评估指标的权重,其中,每个评估指标的权重用于表征该评估指标对目标电网的重要程度;依据每个解集合对应的每个评估指标的权重和预设等级确定该解集合对应的能力等级。
9、根据本技术的另一个方面,还提供了一种基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入装置,包括:第一确定单元,用于依据目标电网的电网参数和光伏能源参数确定l个目标函数,其中,目标电网为接入光伏能源的配电网,l为正整数,l个目标函数至少用于确定目标电网的最小线路有功损耗、最小电压偏差、最大光伏消纳率以及最小光伏消纳成本;获取单元,用于获取目标电网的约束信息,其中,约束信息至少包括目标电网的潮流幅值约束条件、电压幅值约束条件以及光伏容量约束条件;第二确定单元,用于依据l个目标函数和约束信息,结合小生境粒子群算法确定x个解集合,其中,x为正整数,x个解集合中的每个解集合用于表征一种将光伏能源接入目标电网的策略;第三确定单元,用于将x个解集合中的能力等级最高的解集合作为目标解集合,并且依据目标解集合确定光伏能源在目标电网中实际的接入位置和接入容量,其中,能力等级用于表征目标电网对光伏能源的承载能力。
10、根据本技术的另一个方面,还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品中存储有计算机程序,其中,在计算机程序运行时控制计算机程序产品执行上述任意一项的基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法。
11、根据本技术的另一个方面,还提供了一种电子设备,其中,电子设备包括一个或多个处理器和存储器,存储器用于存储一个或多个程序,其中,当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器实现上述任意一项的基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法。
12、在本技术中,本技术首先依据目标电网的电网参数和光伏能源参数确定l个目标函数,其中,目标电网为接入光伏能源的配电网,l为正整数,l个目标函数至少用于确定目标电网的最小线路有功损耗、最小电压偏差、最大光伏消纳率以及最小光伏消纳成本,之后,本技术获取目标电网的约束信息,其中,约束信息至少包括目标电网的潮流幅值约束条件、电压幅值约束条件以及光伏容量约束条件,然后,本技术依据l个目标函数和约束信息,结合小生境粒子群算法确定x个解集合,其中,x为正整数,x个解集合中的每个解集合用于表征一种将光伏能源接入目标电网的策略,最后,本技术将x个解集合中的能力等级最高的解集合作为目标解集合,并且依据目标解集合确定光伏能源在目标电网中实际的接入位置和接入容量,其中,能力等级用于表征目标电网对光伏能源的承载能力。
13、由上述内容可知,本技术依据配电网对应的l个目标函数和约束信息最终确定了一个目标解集合,之后,依据目标解集合对应的光伏接入策略将光伏能源接入配电网,其中,l个目标函数至少用于确定目标电网的最小线路有功损耗、最小电压偏差、最大光伏消纳率以及最小光伏消纳成本,即本技术的技术方案在将光伏能源接入配电网的过程中,实现了保证目标电网的线路有功损耗和电压偏差均处于最小状态的目的,从而提升了目标电网的运行质量和目标电网运行过程中的稳定性。
14、另外,本技术的技术方案还考虑了目标电网的光伏消纳率和光伏消纳成本这两个优化目标,使得配电网在接入光伏能源之后,在保证目标电网对光伏能源的消纳率处于最大状态的同时,还降低了目标电网对光伏能源的消纳成本,从而实现了降低配电网接入光伏能源的经济成本的目的。
15、由此可见,本技术通过依据配电网对应的l个目标函数和约束信息确定目标解集合的方式,实现了降低目标电网在运行过程中所产生的线路有功损耗和电压偏差的目的,从而实现了提高接入光伏能源后的配电网的运行质量的技术效果,进而解决了现有技术中在将光伏能源接入至配电网后产生了线路损耗和电压偏差,所导致的配电网运行稳定性低的技术问题。
1.一种基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法,其特征在于,所述电网参数至少包括所述目标电网中的负荷节点总数量、线路电导值、储能成本系数、储能设备的预设最大容量、每个负荷节点对应的预设最大电压值、预设最小电压值以及额定电压,所述光伏能源参数至少包括所述光伏能源的最大光伏接入容量和光伏消纳成本系数,其中,所述储能设备至少用于存储所述目标电网中多余的光伏电量。
3.根据权利要求2所述的基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法,其特征在于,在依据目标电网的电网参数和光伏能源参数确定l个目标函数的过程中,所述基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法还包括:
4.根据权利要求1所述的基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法,其特征在于,依据所述l个目标函数和所述约束信息,结合小生境粒子群算法确定x个解集合,包括:
5.根据权利要求4所述的基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法,其特征在于,依据所述每个粒子的适应值对所述粒子群进行迭代更新,包括:
6.根据权利要求4所述的基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法,其特征在于,依据最后一次更新得到的粒子群确定所述x个解集合,包括:
7.根据权利要求1所述的基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法,其特征在于,在将所述x个解集合中的能力等级最高的解集合作为目标解集合之前,所述基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法还包括:
8.一种基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入装置,其特征在于,包括:
9.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机程序产品执行权利要求1至7中任意一项所述的基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法。
10.一种电子设备,其特征在于,包括一个或多个处理器和存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至7中任意一项所述的基于光伏消纳率和光伏消纳成本的光伏能源接入方法。